Nghiên cứu xác định hàm lượng triclosan và triclocarban từ mẫu bụi trong nhà bằng phương pháp sắc ký lỏng hai lần khối phổ (LC-MS/MS)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Lê Ngọc Sơn

NGHIÊN CỨU XÁC ĐỊNH HÀM LƢỢNG
TRICLOSAN VÀ TRICLOCARBAN TỪ MẪU BỤI
TRONG NHÀ BẰNG PHƢƠNG PHÁP SẮC KÝ LỎNG
HAI LẦN KHỐI PHỔ (LC-MS/MS)

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – 2017


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Khóa luận tốt nghiệp này đƣợc thực hiện tại Viện Công Nghiệp và
Thực Phẩm và Khoa Hóa, Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQGHN.

Lê Ngọc Sơn
LỜI CẢM ƠN!
Với lòng kýnh trọng và biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn
TS. Trần Mạnh Trí đã giao đề tài và tận tình hƣớng dẫn em từ những bƣớc
đi đầu tiên trong khóa luận này. Đặc biệt trong suốt thời gian qua với sự
quan tâm vàNGHIÊN
chỉ bảo sâuCỨU
sắc của
Thầy,
em đãHÀM

thực hiện
và hoàn thành tốt
XÁC
ĐỊNH
LƢỢNG
bản khóa luận này.

TRICLOSAN VÀ TRICLOCARBAN TỪ MẪU BỤI

Qua đây, em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến các cô, các anh,

TRONG NHÀ BẰNG PHƢƠNG PHÁP SẮC KÝ LỎNG
chị ở Viện Công nghiệp và Thực phẩm đã luôn hƣớng dẫn, tạo điều kiện và
LẦN
KHỐI PHỔ (LC-MS/MS)
giúp đỡ em thựcHAI
hiện đề
tài này.

Em cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy, cô giáo trong bộ môn Hóa
hữu cơ và trong khoa Hóa học, các anh chị thuộc phòng phân tích hữu cơ,
Chuyên ngành: Hóa phân tích
bạn bè khóa K57 khoa Hóa học và tất cả ngƣời thân đã luôn động viên và
giúp đỡ em trong thời gian
qua.60440118
Mã số:
Trong quá trình làm đề tài, em còn gặp không ít khó khăn trong qua
trình tìm kiếm tài liệu, thông tin, thiếu thốn thời gian. Do đó trong đề tài
VĂNsót.
THẠC

SĨ mong
KHOAthầy
HỌCcô và các bạn có ý
này không tránh khỏiLUẬN
việc thiếu
Kýnh
kiến đóng góp để đề tài của em đƣợc hoàn thiện hơn.
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:

Em xin chân thành cảm ơn!

Hƣớng dẫn 1: PGS.TS. Từ Bình Minh
Hƣớng dẫn 2: TS. Trần Mạnh Trí

Hà Nội, ngày tháng 5, năm 2016.
Vũ Thị Thu Trang

Hà Nội – 2017


LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan Luận văn thạc sĩ khoa học với đề tài “Nghiên cứu xác định
hàm lƣợng triclosan và triclocarban từ mẫu bụi trong nhà bằng phƣơng pháp
sắc ký lỏng hai lần khối phổ (LC-MS/MS)” là công trình nghiên cứu của bản
thân. Các thông tin tham khảo dùng trong luận văn đƣợc lấy từ các công trình
nghiên cứu có liên quan và đƣợc nêu rõ nguồn gốc trong danh mục tài liệu tham
khảo. Các kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chƣa đƣợc công bố
trong bất kì công trình khoa học nào khác.
Hà Nội, ngày 30 tháng 09 năm 2017

Học viên

Lê Ngọc Sơn


LỜI CẢM ƠN
Nghiên cứu này được tài trợ bởi Quỹ Phát triển Khoa học và Công nghệ
Quốc gia (NAFOSTED) trong đề tài mã số 104.01-2015.24.
Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn PGS.TS.
Từ Bình Minh, TS. Trần Mạnh Trí đã giao đề tài, tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và
luôn động viên em trong suốt quá trình thực hiện bản báo cáo này.
Em xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Trung tâm phân tích và Giám định
thực phẩm Quốc gia – Viện Công nghiệp thực phẩm và bạn bè đồng nghiệp; các
thầy giáo, cô giáo khoa Hóa học – Đại học khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia
Hà Nội, đã tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ em thực hiện luận văn này.
Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè đã luôn ủng hộ, động
viên em trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.
Hà Nội, ngày 30 tháng 09 năm 2017
Học viên

Lê Ngọc Sơn


MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ......................................................................... i
DANH MỤC BẢNG .................................................................................................. ii
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................. iv
MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN .......................................................................................3
1.1. Giới thiệu về Triclosan và triclocarban ............................................................3

1.1.1. Tính chất vật lý, hóa học ............................................................................3
1.1.2. Tác dụng, cơ chế kháng khuẩn ..................................................................4
1.1.3. Nguồn gốc, tình hình sử dụng, thải bỏ triclosan và triclocarban ..............5
1.1.3.1. Nguồn gốc và tình hình sử dụng .........................................................5
1.1.3.2. Sự thải bỏ các sản phẩm chứa triclosan và triclocarban .....................8
1.1.3.3. Sự phân bố và chuyển hóa của triclosan và triclocarban trong môi
trƣờng ................................................................................................................8
1.1.4. Độc tính, tích lũy sinh học và ảnh hƣởng sinh thái ...................................9
1.1.5. Các quy định về sử dụng triclosan và triclocarban .................................11
1.2. Tổng quan về phƣơng pháp phân tích triclosan và triclocarban .....................13
1.2.1. Phƣơng pháp phân tích đa lƣợng triclosan và triclocarban ......................13
1.2.2. Phƣơng pháp phân tích lƣợng vết triclosan và triclocarban .....................13
CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................16
2.1. Thiết bị, dụng cụ, hóa chất.............................................................................16
2.1.1. Thiết bị .....................................................................................................16
2.1.2. Dụng cụ ....................................................................................................17
2.1.3. Hóa chất ....................................................................................................17
2.1.4. Chất chuẩn và cách pha chế các dung dịch chuẩn....................................18


2.1.4.1. Chất chuẩn và nội chuẩn ....................................................................18
2.1.4.2. Pha dung dịch chuẩn gốc ...................................................................18
2.1.4.3. Pha dung dịch chuẩn làm việc ...........................................................18
2.2. Đối tƣợng và nội dung nghiên cứu .................................................................20
2.2.1. Chỉ tiêu phân tích .....................................................................................20
2.2.2. Đối tƣợng nghiên cứu ...............................................................................20
2.2.3. Nội dung nghiên cứu ................................................................................21
2.3. Phƣơng pháp nghiên cứu và thực nghiệm ......................................................21
2.3.1. Phƣơng pháp lấy mẫu, bảo quản mẫu và thông tin mẫu phân tích ..........21
2.3.1.1. Phƣơng pháp lấy mẫu và bảo quản mẫu ............................................21

2.3.1.2. Thông tin mẫu phân tích ....................................................................22
2.3.2. Phƣơng pháp phân tích TCS và TCC trên thiết bị LC-MS/MS ...............23
2.3.2.1. Điều kiện phân tích TCS và TCC trên thiết bị LC-MS/MS ..............23
2.3.2.2. Đánh giá độ ổn định của tín hiệu phân tích .......................................25
2.3.2.3. Xác định giới hạn phát hiện và giới hạn định lƣợng của thiết bị .......25
2.3.3. Nghiên cứu quy trình xử lý mẫu ..............................................................26
2.3.3.1. Các thí nghiệm mẫu trắng ..................................................................26
2.3.3.2. Thí nghiệm đánh giá quy trình xử lý mẫu .........................................27
2.3.4. Phƣơng pháp xác nhận giá trị sử dụng của phƣơng pháp ........................28
2.3.4.1. Tính đặc hiệu, chọn lọc ......................................................................28
2.3.4.2. Giới hạn phát hiện, giới hạn định lƣợng của phƣơng pháp ...............29
2.3.4.3. Khoảng tuyến tính và đƣờng chuẩn ...................................................29
2.3.4.4. Độ chính xác ......................................................................................30
2.3.5. Phân tích mẫu thực tế ...............................................................................31
2.3.6. Đánh giá mức độ phơi nhiễm thông qua con đƣờng hấp thụ bụi .............31


CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................33
3.1. Kết quả nghiên cứu trên thiết bị LC-MS/MS .................................................33
3.1.1. Lựa chọn thông số thiết bị khối phổ MS/MS ...........................................33
3.1.2. Lựa chọn cột tách và dung môi pha động ................................................35
3.1.3. Xây dựng đƣờng chuẩn triclosan và triclocarban.....................................38
3.1.4. Độ ổn định của tín hiệu chất phân tích .....................................................40
3.1.5. Giới hạn phát hiện, giới hạn định lƣợng của thiết bị ................................41
3.2. Kết quả nghiên cứu quy trình xử lý mẫu ........................................................41
3.2.1. Kết quả thí nghiệm đối với mẫu trắng ......................................................41
3.2.2. Kết quả các thí nghiệm chọn quy trình chiết ............................................42
3.2.2.1. Độ thu hồi TCS và TCC trong 2 quy trình xử lý mẫu .......................43
3.2.2.2. Độ thu hồi TCS và TCC trong quá trình chiết rắn - lỏng và làm sạch
bằng cột chiết pha rắn .....................................................................................44

3.3. Xác nhận giá trị sử dụng của phƣơng pháp ....................................................47
3.3.1. Tính đặc hiệu, chọn lọc ............................................................................47
3.3.2. Kết quả xác định giới hạn phát hiện và giới hạn định lƣợng của phƣơng
pháp ....................................................................................................................47
3.3.3. Khoảng tuyến tính và đƣờng chuẩn..........................................................48
3.3.4. Độ chính xác của phƣơng pháp ................................................................49
3.4. Kết quả phân tích mẫu bụi trong nhà ..............................................................50
3.5. Đánh giá mức độ phát thải và rủi ro của triclosan và triclocarban .................53
KẾT LUẬN ...............................................................................................................53
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................54
PHỤ LỤC ..................................................................................................................58


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Chữ viết tắt

Tiếng Anh

Tiếng Việt

ACN

Acetonitrile

Acetonitrin

Association of Official

Hiệp hội các nhà Hóa học phân

Agricultural Chemists

tích chính thức

Dichloromethane

Điclometan

Gas chromatography–mass

Sắc ký khí ghép khối phổ

AOAC

DCM
GC/MS

spectrometry
IS

Internal standard

Chất nội chuẩn

LC

High Performance Liquid

Sắc ký lỏng hiệu năng cao

Chromatography
LC/MS

Liquid chromatography–mass

Sắc ký lỏng ghép khối phổ

spectrometry
LD50

Median lethal dose

Liều gây chết 50% cá thể

LOD

Limit of Detection

Giới hạn phát hiện

LOQ

Limit of Quantitative

Giới hạn định lƣợng

Methyl triclosan

Methyl triclosan

ND

Not detected

Không phát hiện

ppb

Part per billion

Nồng độ / hàm lƣợng phần tỉ

ppm

Part per million

Nồng độ / hàm lƣợng phần triệu

SPE

Solid phase extraction

Chiết pha rắn

TCC

Triclocarban

Triclocarban

TCS

Triclosan

Triclosan

Me-TCS

i


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Tính chất vật lý, hóa học của TCS, TCC ....................................................3
Bảng 1.2. Thống kê tình hình tiêu dùng TCS toàn cầu từ năm 2011 - 2015 ..............6
Bảng 1.3. Một số liều lƣợng và nồng độ gây độc của triclosan và triclocarban .........9
trên động vật ................................................................................................................9
Bảng 1.4. Một số quy định về triclosan và triclocarban trên Thế giới đến năm 2016
...................................................................................................................................11
Bảng 2.1. Pha dung dịch chuẩn gốc ..........................................................................18
Bảng 2.2. Bảng pha chất chuẩn, nội chuẩn ...............................................................19
Bảng 2.3. Thông tin mẫu bụi đƣợc khảo sát .............................................................22
Bảng 2.4. Quy định của AOAC về độ chính xác của phƣơng pháp .........................31
Bảng 3.1. Kết quả khảo sát lựa chọn ion mẹ và ion con ...........................................34
Bảng 3.2. Chƣơng trình gradient đƣợc lựa chọn .......................................................36
Bảng 3.3. Điều kiện tách, định lƣợng triclosan và triclocarban trên ........................37
thiết bị LC-MS/MS ...................................................................................................37
Bảng 3.4. Sự phụ thuộc giữa diện tích pic (chất chuẩn : nội chuẩn) vào nồng độ
(chất chuẩn : nội chuẩn) của triclosan và triclocarban ..............................................38
Bảng 3.5. Độ lệch chuẩn tƣơng đối của diện tích pic sắc ký khi phân tích lặp lại 3
lần dung dịch chuẩn ở 3 nồng độ khác nhau .............................................................40

Bảng 3.6. Giới hạn phát hiện và giới hạn định lƣợng của thiết bị ............................41
Bảng 3.7. Khảo sát quy trình xử lý mẫu ...................................................................44
Bảng 3.8. Khảo sát dung môi chiết ...........................................................................45
Bảng 3.9. Khảo sát hiệu quả cột SPE ........................................................................45
Bảng 3.10. Đánh giá tính đặc hiệu, chọn lọc ............................................................47
Bảng 3.11. Xác định MDL, MQL của phƣơng pháp ................................................48

ii


Bảng 3.12. Khoảng tuyến tính và phƣơng trình hồi quy tuyến tính .........................49
của triclosan và triclocarban......................................................................................49
Bảng 3.13. Kết quả đánh giá độ chính xác của phƣơng pháp ...................................50
Bảng 3.14. Kết quả phân tích các mẫu bụi trong nhà ...............................................51
Bảng 3.15. Mức độ phơi nhiễm của triclosan và triclocarban qua đƣờng hít thở.....54
ở ngƣời Việt Nam ......................................................................................................54

iii


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Cấu trúc hóa học của triclosan (a), DDT (b), hexachlorophene (c) ............6
Hình 1.2. Một số sản phẩm chứa thành phần Triclosan hoặc Triclocarban trên thị
trƣờng ..........................................................................................................................7
Hình 1.3. Tổng hợp độc tính của triclosan và triclocarban .......................................11
Hình 2.1. Thiết bị LC-MS/MS và một số thiết bị chính đƣợc sử dụng ....................24
Hình 2.2. Khảo sát cột chiết pha rắn .........................................................................28
Hình 3.1. Ion đặc trƣng của Triclosan (a), Triclosan 13C12 (b) .................................35
và Triclocarban (c) ....................................................................................................35
Hình 3.2. Sắc ký đồ chất chuẩn theo chƣơng trình gradient đƣợc lựa chọn .............36

Hình 3.3. Đƣờng nội chuẩn của triclosan (a) và triclocarban (b) .............................39
Hình 3.4. Sắc ký đồ mẫu trắng trên nền mẫu bụi ......................................................42
Hình 3.5. Khảo sát quy trình xử lý mẫu ....................................................................43
Hình 3.6. Quy trình xử lý mẫu bụi ............................................................................46
Hình 3.7. Sắc ký đồ xác định MQL của triclosan và triclocarban ............................48

iv


MỞ ĐẦU
Ngày nay, các sản phẩm chăm sóc cá nhân ngày càng đa dạng và chứa nhiều
thành phần, tính năng hữu ích. Tuy nhiên, các nghiên cứu gần đây cho thấy, một số
hợp chất trong các sản phẩm đƣợc sử dụng thƣờng xuyên lại tiềm ẩn nguy cơ gây
tác hại đối với sức khỏe con ngƣời. Hai trong số các hợp chất đang đƣợc quan tâm
là triclosan (TCS) và triclocarban (TCC).
Triclosan và triclocarban là các chất kháng khuẩn phổ rộng đƣợc sử dụng
phổ biến hơn 40 năm qua trong nhiều sản phẩm chăm sóc cá nhân (mỹ phẩm, kem
đánh răng, xà phòng, chất khử mùi…), đồ gia dụng, phụ gia nhựa và đồ chơi. Trong
y học, nhóm chất này còn đƣợc sử dụng làm chất diệt khuẩn, sát trùng cho chăm sóc
vết thƣơng và các thiết bị y tế. Ngoài ra, triclosan và triclocarban còn đƣợc sử dụng
làm thuốc trừ sâu trong nông nghiệp [12,13].
Qua các nghiên cứu mới đây, việc tiếp xúc với triclosan và triclocarban qua
da, đƣờng tiêu hóa, hô hấp đã dẫn tới việc tích lũy các hợp chất này trong máu,
nƣớc tiểu, sữa mẹ… [5, 10, 32]. Triclosan và triclocarban còn đƣợc tìm thấy trong
bụi trong nhà, nƣớc thải, trầm tích và các sinh vật thủy sinh [15]… Nhóm chất này
có khả năng hấp thụ và tích lũy trong cơ thể, tập trung ở các mô mỡ gây ra các bệnh
nguy hiểm cho con ngƣời nhƣ làm tăng nguy cơ gây ung thƣ [14], rối loạn
hoocmon, tác động tới hệ miễn dịch của cơ thể [11, 25]… Ngoài ra, sự có mặt ngày
càng cao của chúng trong môi trƣờng tạo nên mối quan tâm mới về việc tạo ra các
giống vi khuẩn siêu đề kháng đang ngày càng gia tăng.

Hiện nay, trên thế giới, có nhiều tổ chức nhƣ Cục Quản lý Thực phẩm và
Dƣợc phẩm Mỹ (FDA) và Cơ quan Bảo vệ môi trƣờng Mỹ (EPA) đã đƣa ra cảnh
báo về mức độ rủi ro của triclosan và triclocarban gây ra và những quy định sử
dụng nhóm chất này trong các sản phẩm tiêu dùng. Tại Việt Nam, Cục Quản lý
Dƣợc – Bộ Y tế đã ban hành thông tƣ 06/2011/TT-BYT quy định sử dụng triclosan
và triclocarban trong các sản phẩm mỹ phẩm với vai trò là chất bảo quản với hàm
lƣợng không vƣợt quá 0,3%.
Trên thế giới, đã có một số nghiên cứu xác định lƣợng vết các triclosan và
triclocarban trong các sản phẩm gia dụng, mẫu sinh học, nƣớc thải, bụi, trầm tích và
1


sinh vật thủy sinh [4, 5, 16, 17, 20, 22, 24] … Các nghiên cứu này chủ yếu sử dụng
phƣơng pháp sắc ký lỏng ghép nối detector khối phổ 2 lần (LC-MS/MS) bởi tính ƣu
việt về độ nhạy, độ chọn lọc, chính xác cao. Tại Việt Nam, chƣa có báo cáo nào xác
định hàm lƣợng các chất này trong các sản phẩm gia dụng, cơ thể sống hay môi
trƣờng.
Luận văn “Nghiên cứu xác định hàm lƣợng triclosan và triclocarban từ
mẫu bụi trong nhà bằng phƣơng pháp sắc ký lỏng hai lần khối phổ (LCMS/MS)” đƣợc thực hiện nhằm mục đích đóng góp một phần vào công tác bảo vệ
sức khỏe con ngƣời và môi trƣờng sống, một xu hƣớng mang tính thời đại của khoa
học nói chung và ngành hóa học phân tích nói riêng. Chúng tôi hƣớng đến việc
nghiên cứu quy trình phân tích triclosan và triclocarban từ mẫu bụi trong nhà, đây là
một chỉ tiêu phân tích rất mới và trên đối tƣợng phân tích chƣa đƣợc quan tâm nhiều
tại Việt Nam. Số liệu phân tích hàm lƣợng triclosan và triclocarban từ mẫu bụi
trong nhà có thể đƣợc sử dụng để đánh giá đƣợc mức độ ô nhiễm môi trƣờng, góp
phần kiểm soát các quá trình sử dụng các chất này trong các sản phẩm gia dụng và
ƣớc tính mức độ rủi ro đối với sức khỏe con ngƣời bởi sự tiếp xúc với bụi.

2

CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Giới thiệu về Triclosan và triclocarban
1.1.1. Tính chất vật lý, hóa học
Triclosan và triclocarban là các hợp chất hữu cơ đa chức có cấu trúc chứa hai
nhóm chlorophenyl, có tính kỵ nƣớc, bền với môi trƣờng. Các thông số cơ bản về
tính chất vật lý, hóa học của triclosan và triclocarban đƣợc trình bày tại bảng 1.1.
[9,12,13]
Bảng 1.1. Tính chất vật lý, hóa học của TCS, TCC
Đặc điểm

Triclosan

Triclocarban

CAS No

3380-34-5

101-20-2

Công thức hóa học

C12H7Cl3O2

C13H9Cl3N2O

Phân tử khối (g/mol)

289, 54

315,58

Danh pháp Quốc tế

5-chloro-2-(2, 4-

3-(4-Chlorophenyl)-1-(3,4-

IUPAC

dichlorophenoxy) phenol

dichlorophenyl) urea

Công thức cấu tạo

Trichloro-2'hydroxydiphenyl ether,

Trichlorocarbanilide, TCC,

Tên thƣơng mại

Irgasan DP 300, FAT

Solubacter, Preventol SB,

hoặc tên gọi khác

80′023, CH 3565, GP41-

Nobacter, Genoface,

353,

Procutene

Irgacare MP, Ster-Zac
Tinh thể màu trắng,

Tinh thể màu trắng,

dạng bột

dạng bột

Tỉ khối (tại 25oC)

1,55 g/cm3

1,53 g/cm3

Nhiệt độ nóng chảy

54,0 – 57,3 (ºC)

250 - 255 (ºC)

Nhiệt độ sôi

280 - 290 (ºC)

365oC

Trạng thái

3


pKa (20oC)
Hằng số định luật
3

Henry (atm.m /mol)

8,1

12,7

1,5 × 10-7 (25oC)

8.25 × 10-10 (25oC)

4,76

4,20

5,2 × 10−6

3,6 × 10-9

log Kow
Áp suất bay hơi (mm
o

Hg ở 20 C)

- Nƣớc: 10 mg/l (20 ºC)
- n-Hexan: 0,085 mg/l (25
Độ tan

ºC)
- NH3: 3 g/l (25 ºC)
- Ethanol 70% hoặc 95%:
>1 g/l.

- Nƣớc: 0,11 mg/l (20oC)
- Hòa tan tốt trong
polyethylene glycol,
methanol, axeton,
acetonitrile

Methyl triclosan, dioxins,
Sản phẩm phân hủy

chlorophenols,

-

chloroform

Triclosan là hợp chất hữu cơ đa chức: trong phân tử có 3 nguyên tử Clo,
chứa nhân thơm, nhóm phenol và ete. TCS dễ dàng hòa tan trong một số dung môi
hữu cơ [9]. Triclocarban có cấu trúc gồm hai nhóm chlorophenyl tƣơng tự với cấu
trúc của nhóm carbanilide trong một số loại thuốc trừ sâu và một số loại thuốc. Cấu
trúc vòng chloro có tính kỵ nƣớc, bền trong môi trƣờng, có khả năng tích lũy sinh
học cao [30].
1.1.2. Tác dụng, cơ chế kháng khuẩn
Triclosan và triclocarban đƣợc sử dụng rộng rãi trong vai trò là chất diệt
khuẩn, kháng khuẩn. Khi ở nồng độ cao chúng phá hủy tế bào chất và màng sinh
chất của vi khuẩn, ở nồng độ thấp chúng tiêu diệt vi khuẩn bằng cách ức chế tổng
hợp acid béo.
Triclosan và triclocarban gắn vào protein enoyl-acyl (ENR) – một loại
enzyme đƣợc mã hóa bởi các gen FabI. Sau đó gắn với nicotinamide adenine
dinucleotide (NAD+) tạo phức bậc ba ENR - NAD+. TCS và TCC làm cho ERN

4


không thể tham gia vào các quá trình tổng hợp acid béo (acid béo là cần thiết cho
việc xây dựng và tái tạo màng tế bào). Đa số vi khuẩn và nấm không thể tạo màng
tế bào và bị chết. Con ngƣời không có enzyme ENR, do đó không bị ảnh hƣởng
[15].
Triclosan và triclocarban ức chế chủ yếu sự phát triển của vi khuẩn gram
dƣơng và vi khuẩn gram âm. Tuy nhiên, chúng không giống nhƣ kháng sinh, các
chất kháng khuẩn hoạt tính màng nhƣ triclosan và triclocarban có hiệu quả trong
một khoảng thời gian ngắn [12,13].
1.1.3. Nguồn gốc, tình hình sử dụng, thải bỏ triclosan và triclocarban
1.1.3.1. Nguồn gốc và tình hình sử dụng
Triclosan và triclocarban đã đƣợc phát minh cách đây hơn 40 năm và đã
đƣợc sử dụng ngày càng nhiều trong 25 năm qua. Triclosan và triclocarban là chất

kháng khuẩn phổ rộng không ion, đƣợc sử dụng rộng rãi trên khắp thế giới, chúng
là một thành phần của xà phòng, chất tẩy rửa, kem đánh răng, nƣớc súc miệng,
thuốc khử mùi, dầu gội đầu và phụ gia nhựa, vải, thuốc thú y, sản phẩm công
nghiệp và gia dụng. Chúng có hiệu quả chống lại nhiều loại vi khuẩn và một số loại
nấm [15].
Mỗi năm, hàng nghìn tấn triclosan và triclocarban đƣợc sản xuất và tiêu
dùng. Trong giai đoạn 1992 - 1999, phần lớn trong số 700 sản phẩm kháng khuẩn
trên thị trƣờng có thành phần hoạt chất chứa triclosan và triclocarban [23].
Vào năm 2000, triclosan và triclocarban có thể đƣợc tìm thấy trong 75% sữa
tắm, nƣớc rửa tay và 29% xà phòng bánh. Năm 2014, triclosan và triclocarban đã
đƣợc sử dụng trong hơn 2000 sản phẩm tiêu dùng.
Theo thống kê của Copila cung cấp, lƣợng triclosan đƣợc sử dụng trong các
nƣớc châu Âu đạt khoảng 450 tấn trong năm 2006 và có xu hƣớng tăng lên trong
các năm tiếp theo. Ở châu Âu, khoảng 85% tổng lƣợng triclosan đƣợc sử dụng trong
các sản phẩm chăm sóc cá nhân, 5% đối với hàng dệt và 10% đối với nhựa và vật
liệu tiếp xúc thực phẩm (số liệu thống kê năm 2007) [12, 13].
Sản lƣợng tiêu dùng toàn cầu của triclosan tại các khu vực trên thế giới từ
năm 2011 - 2015 theo số liệu thống kê năm 2016 đƣợc trình bày tại bảng 1.2 [19].
5


Bảng 1.2. Thống kê tình hình tiêu dùng TCS toàn cầu từ năm 2011 - 2015
Năm

2011

2012

2013

2014

2015

Châu Âu

1348

1212

1077

944

841

Ấn Độ

1226

1159

1098

1009

921

Trung Quốc

2188

2055

1932

1782

1638

Các khu vực khác

1819

1717

1618

1495

1361

Tổng

6581

6143

5725

5230

4760

Khu vực

Đơn vị: tấn
Triclosan và triclocarban đƣợc chấp thuận vào năm 1986 bởi chỉ thị Mỹ
phẩm Cộng đồng Châu Âu về chất bảo quản trong các sản phẩm mỹ phẩm tại nồng
độ lên đến 0,3% [12,13]. Triclosan và triclocarban cũng đƣợc đánh giá bởi Ủy ban
khoa học về thực phẩm (SFC, 2000) và cơ quan an toàn thực phẩm châu Âu (EFSA,
2004) để sử dụng trong các vật liệu tiếp xúc thực phẩm và đƣợc phân loại trong
SCF-List 3 với mức giới hạn 5 mg/kg thức ăn. Các lĩnh vực ứng dụng khác là công
nghệ dệt (ví dụ sản xuất sợi kháng khuẩn) và vật liệu nhựa (ví dụ sản xuất bàn chải),
với nồng độ triclosan, triclocarban cho phép lên tới 0,3%. Ngoài ra, triclosan và
triclocarban còn đƣợc sử dụng nhƣ một loại thuốc trừ sâu, bởi chúng có cấu trúc
biphenyl halogen hóa tƣơng tự thuốc trừ sâu DDT và hexachlorophene.

(a)

(b)

(c)

Hình 1.1. Cấu trúc hóa học của triclosan (a), DDT (b), hexachlorophene (c)
TCS và TCC đã từng đƣợc nghiên cứu bổ sung vào lớp phủ thực phẩm và bề
mặt tiếp xúc với thực phẩm trong quá trình chế biến để kháng lại vi khuẩn trong
thực phẩm [20]. Tuy nhiên, vào tháng 3 năm 2010, EU đã đƣa TCS, TCC ra khỏi
danh mục các chất phụ gia tạm thời sử dụng trong sản phẩm tiếp xúc với thực phẩm
bằng nhựa.

6


Tháng 12 năm 2013, Cục Quản lý Thực phẩm và Dƣợc phẩm Mỹ yêu cầu tất
cả các công ty phải chứng minh trong năm tới rằng triclosan và triclocarban không
gây hại cho ngƣời tiêu dùng. Trong những năm gần đây, các công ty nhƣ Johnson &
Johnson, Procter & Gamble, Colgate-Palmolive và Avon đã bắt đầu loại bỏ việc sử
dụng các hóa chất này do các mối quan ngại về sức khoẻ.
Tháng 9 năm 2016, Cơ quan Quản lý Thực phẩm và Dƣợc phẩm Hoa Kỳ
(FDA) đã ban hành lệnh cấm sử dụng các sản phẩm chăm sóc cá nhân có thành
phần chứa triclosan và triclocarban [28].
Tại Việt Nam, thời điểm trƣớc năm 2017, rất nhiều sản phẩm chứa triclosan
hoặc triclocarban đƣợc lƣu hành trên thị trƣờng nhƣ: kem đánh răng Colgate Total,
nƣớc rửa tay Dr Clean, Fruiser, sữa rửa mặt Biore, xà phòng diệt khuẩn Safeguard,
nƣớc lau sàn Co.op mart… Hiện nay, trên thị trƣờng vẫn còn một số sản phẩm đang
lƣu hành. Trong thời gian qua, đã có nhiều báo cáo về độc tính và tình hình sử dụng
các hợp chất này tại Việt Nam. Tuy nhiên, các báo cáo gần đây chƣa chỉ rõ nồng độ
của triclosan và triclocarban trong các sản phẩm chăm sóc cá nhân đang đƣợc lƣu
hành.

Hình 1.2. Một số sản phẩm chứa thành phần Triclosan hoặc Triclocarban trên thị
trường

7


1.1.3.2. Sự thải bỏ các sản phẩm chứa triclosan và triclocarban
Triclosan và triclocarban là các chất không có sẵn trong tự nhiên, chúng có
mặt trong các đối tƣợng môi trƣờng là do các hoạt động sản xuất, sử dụng và thải bỏ
sản phẩm chứa triclosan và triclocarban.

Triclosan và triclocarban đƣợc phát tán vào môi trƣờng từ các hoạt động
công nghiệp khác nhau nhƣ dƣợc phẩm, đồ gia dụng, mỹ phẩm, các sản phẩm chăm
sóc cá nhân, dệt may… Đồng thời, triclosan và triclocarban có mặt trong rất nhiều
sản phẩm chăm sóc cá nhân, xà phòng, mỹ phẩm, vật dụng y tế… mà con ngƣời sử
dụng hàng ngày. Hầu hết các sản phẩm sau khi sử dụng bị rửa trôi xuống cống, đi
qua hệ thống nƣớc và phân tán vào môi trƣờng. Do đó, triclosan và triclocarban có
khả năng phát tán trong môi trƣờng và có nguy cơ gây nhiễm độc nguồn nƣớc bề
mặt, nƣớc ngầm, đất, bụi ảnh hƣởng đến con ngƣời và môi trƣờng sống. Triclosan
và triclocarban là một trong những chất ô nhiễm hữu cơ phổ biến nhất trong môi
trƣờng thuỷ sinh, bùn đô thị, nƣớc thải và nƣớc mặt.
1.1.3.3. Sự phân bố và chuyển hóa của triclosan và triclocarban trong môi trường
Các sản phẩm chuyển hóa, phân hủy của chúng trong môi trƣờng cũng là vấn
đề đang đƣợc quan tâm. Sản phẩm phân hủy của triclosan trong môi trƣờng bao
gồm: methyl triclosan, hợp chất nhóm dioxin, chloroform… Các sản phẩm phụ có
thể kháng đƣợc sự phân hủy và có độc tính cao hơn hợp chất gốc [13].
Trong quá trình xử lý nƣớc thải, triclosan bị methyl hóa sinh học thành
methyl triclosan (MTCS; 5-chloro-2- (2,4-dichlorophexy) anisole; CAS No 464001-1) [9], một hợp chất bền hơn (Kow = 5,2), sau đó đƣợc thải ra môi trƣờng nƣớc.
Methyl triclosan có khả năng chống lại các quá trình phân huỷ sinh học và quang
phân làm cho chất chuyển hóa này có độ bền môi trƣờng, khả năng tích lũy sinh học
cao hơn so với triclosan.
Trong thập kỷ qua, mối quan tâm ngày càng gia tăng đối với các sản phẩm
biến đổi của triclosan trong quá trình sản xuất, thiêu hủy và trong môi trƣờng, đặc
biệt là dioxin. Quang phân là con đƣờng chính loại bỏ của TCS trong môi trƣờng
nƣớc. Một số nghiên cứu cho thấy sự hình thành của 2,8-dichlorodibenzodioxin
(DCDD) và các chất dẫn xuất khác của dioxin trong quá trình phân huỷ ánh sáng
8


của TCS trong dung dịch nƣớc [13]. Có bằng chứng cho thấy độ pH của dung dịch
nƣớc đƣợc thêm chuẩn TCS ảnh hƣởng đến sự hình thành các phụ phẩm dioxin.

Latch et al, (2003) báo cáo rằng 1-12% TCS đƣợc chuyển thành DCDD trong dung
dịch đệm ở pH 8 trở lên.
Một số nghiên cứu cũng chứng minh sự hình thành chloroform từ quá trình
phân hủy triclosan [13]. Chloroform (CHCl3) là một chất độc với môi trƣờng, có
khả năng gây ung thƣ, ảnh hƣởng đến hệ tim mạch, hệ thần kinh, gan, thận và chức
năng sinh sản cho con ngƣời.
1.1.4. Độc tính, tích lũy sinh học và ảnh hƣởng sinh thái
Các nghiên cứu gần đây trên động vật cho thấy triclosan và triclocarban gây
rối loạn hoocmon tuyến giáp, kích thích sự phát triển của tế bào ung thƣ, làm tăng
nồng độ Ca2+ trong tế bào, ảnh hƣởng đến phát triển thần kinh và chức năng của hệ
thần kinh [12, 13].
Độ độc cấp tính của triclosan và triclocarban tƣơng đối thấp nhƣng chúng lại
có khả năng tích lũy sinh học cao để gây những tác động lâu dài. Một số liều lƣợng
và nồng độ gây độc của triclosan và triclocarban đƣợc đƣa ra trong Bảng 1.3
[12,13].
Bảng 1.3. Một số liều lượng và nồng độ gây độc của triclosan và triclocarban
trên động vật
Động vật

Giá trị LD50 (mg/kg)

Con đƣờng tiếp xúc

Triclosan

Triclocarban

Tiêm tĩnh mạch

19 - 29

-

Đƣờng uống

3750 - 5000

2000 - 5000

Tiêm ổ bụng

9300

2100

Chim cút

Qua miệng

862

-

Chó

Qua đƣờng uống

> 5000

-

Thỏ

Qua da

> 9300

> 10000

Chuột

Chú thích: LD50 là liều gây chết 50% số cá thể thí nghiệm
9


Theo danh mục quản lý các chất độc hại (TSMP), Triclosan thƣơng mại chứa
hàm lƣợng thấp các tạp chất gây ô nhiễm nhƣ: Dioxin (polychlorinated dibenzo
dioxin: PCDD) và polychlorinated dibenzofurans (PCDF) [13]. Ngoài ra, cấu trúc
hóa học của triclosan và triclocarban chứa 2 gốc diphenyl halogen hóa, tƣơng tự
nhƣ biphenyl (polyclorinated biphenyl), polybrominated diphenyl ether (PBDEs),
bisphenol A, dioxin là các chất độc đối với sinh vật và môi trƣờng [12, 13].
Các sản phẩm chuyển hóa của triclosan và triclocarban trong môi trƣờng
nhƣ: methyl triclosan bền với môi trƣờng hơn, có khả năng tích lũy sinh học cao
hơn, các dẫn xuất của dioxin và chloroform đều là các chất gây ung thƣ, ảnh hƣởng
đến hoocmon sinh trƣởng và gây hại môi trƣờng.
Triclosan và triclocarban có khả năng tích lũy sinh học trong các sinh vật
thủy sinh, động vật… Triclosan và triclocarban đã đƣợc phát hiện trong các mẫu
sinh phẩm ngƣời nhƣ mẫu máu, nƣớc tiểu, sữa mẹ. Quá trình xâm nhập và tích lũy
trong cơ thể ngƣời chủ yếu theo con đƣờng: qua da, không khí, bụi và theo chuỗi
thức ăn.

Mối quan tâm ngày càng gia tăng khi việc sử dụng rộng rãi các loại xà phòng
chứa triclocarban và triclosan có thể gây ra việc vi khuẩn và nấm độc hại đề kháng
với kháng sinh. Điều đó có thể xảy ra nếu các gen trong các vi sinh vật tạo ra enzym
ENR đột biến, thay đổi cấu trúc hóa học của chúng. Vi khuẩn mang gen mới có thể
kháng lại kháng sinh, gây ra sự nhiễm trùng trên động vật và con ngƣời.

10


Hình 1.3. Tổng hợp độc tính của triclosan và triclocarban
1.1.5. Các quy định về sử dụng triclosan và triclocarban
Triclosan và triclocarban đƣợc sử dụng làm chất kháng khuẩn trong các sản
phẩm chăm sóc cá nhân bao gồm: xà phòng, kem đánh răng, chất tẩy rửa, quần áo,
đồ chơi, thảm, chất dẻo và sơn... Từ trƣớc năm 2016, hàm lƣợng triclosan và
triclocarban đƣợc cho phép sử dụng khác nhau trên các sản phẩm và tùy thuộc quy
định mỗi nƣớc.
Bảng 1.4. Một số quy định về triclosan và triclocarban trên Thế giới đến năm 2016
Tổ chức quy định,

Đối tƣợng

MRL (%)

ban hành

Triclosan

Triclocarban

Liên minh châu Âu

Mỹ phẩm

0,3

0,2

(European

Xà phòng, sữa

0,3

1,5

Commission, 1999)

tắm

[12, 13]

11


Nhật Bản [19]

Mỹ phẩm

0,1

0,3

Trung Quốc

Mỹ phẩm

0,3

0,2

Nƣớc súc miệng

0,03

-

Mỹ phẩm,

0,3

-

0,1-1

-

1

-

0,3

0,3

Canada

kem đánh răng

[15]

Dung dịch
sát trùng da
Dƣợc phẩm,
thuốc

Việt Nam

Mỹ phẩm

(Hiệp định mỹ phẩm
ASEAN - Thông tƣ
06/2011/TT-BYT )
[3]
Chú thích: “ - ” Không quy định
Từ cuối năm 2016, hầu hết các nƣớc châu Âu, Mỹ, Nhật Bản, Trung Quốc…
đã ban hành lệnh cấm sử dụng triclosan và triclocarban trong các sản phẩm chăm
sóc cá nhân, xà phòng, chất tẩy rửa,…
Tại Việt Nam, quy định về quản lý mỹ phẩm thực hiện theo quy định của Bộ
Y tế, dựa theo Hiệp định mỹ phẩm Asean. Theo quy định trên, triclosan và
triclocarban là chất đƣợc phép sử dụng với vai trò là chất bảo quản với hàm lƣợng

không vƣợt quá 0,3% và có thể sử dụng với mục đích khác liên quan đến tác dụng
diệt khuẩn của chất này. Từ tháng 9/2016, Cục Quản lý dƣợc, Bộ Y tế đã yêu cầu
các nhà sản xuất, nhập khẩu tại Việt Nam báo cáo các sản phẩm xà phòng diệt
khuẩn. Tuy nhiên, hiện nay vẫn chƣa có quy định cụ thể về việc cấm sử dụng các
sản phẩm chứa triclosan và triclocarban tại Việt Nam.

12


1.2. Tổng quan về phƣơng pháp phân tích triclosan và triclocarban
Triclosan và triclocarban có thể đƣợc phân tích bằng các phƣơng pháp sắc ký
lỏng hiệu năng cao (HPLC), sắc ký lỏng ghép khối phổ (LC/MS), sắc ký lỏng ghép
hai lần khối phổ (LC-MS/MS) và sắc ký khí ghép khối phổ (GC/MS) tùy thuộc vào
nền mẫu nghiên cứu.
1.2.1. Phƣơng pháp phân tích đa lƣợng triclosan và triclocarban
Theo quy định hiện hành, triclosan và triclocarban đƣợc sử dụng trong nhiều
loại mỹ phẩm, sản phẩm chăm sóc sức khỏe với hàm lƣợng tƣơng đối cao trong các
sản phẩm mỹ phẩm, xà phòng, chất tẩy rửa... Ở mức hàm lƣợng này, triclosan và
triclocarban thƣờng đƣợc định lƣợng bởi kỹ thuật sắc ký lỏng ghép nối detector
PDA, với độ nhạy đủ đáp ứng để định lƣợng các hợp chất này.
Tác giả T. Liu và D. Wu [18] thuộc Trung tâm Giám sát và Kiểm định chất
lƣợng mỹ phẩm quốc gia Trung Quốc đã nghiên cứu xác định hàm lƣợng triclosan
và triclocarban trong các sản phẩm mỹ phẩm sử dụng kỹ thuật sắc ký lỏng hiệu
năng cao. Phƣơng pháp này sử dụng cột tách Agilent SB-C8, dung môi pha động
methanol và đệm phosphate 10 mM pH = 3 tỉ lệ (72:28), chế độ bơm đẳng dòng
1mL/ phút, bƣớc sóng UV 280 nm để định lƣợng TCS và TCC trong các sản phẩm
mỹ phẩm tại Trung Quốc. Giới hạn phát hiện của phƣơng pháp đối với TCS là
15µg/g và với TCC là 5 µg/g. Phƣơng pháp đã đƣợc áp dụng cho phân tích 168 mẫu
mỹ phẩm trong đó có khoảng 10% mẫu chứa TCS với nồng độ 0,02 – 0,29%.
Nhóm nghiên cứu của P. Mahitha và cộng sự [23] đã nghiên cứu xác định

hàm lƣợng triclosan trong kem đánh răng bằng thiết bị sắc ký lỏng hiệu năng cao,
cột tách pha đảo Phenomenex BDS C18 (5 μm x 150 mm x 4,6 mm) với pha động
chứa dung dịch acid acetic (pH 2,5, điều chỉnh bằng acid formic) và acetonitrile
trong tỷ lệ 30:70. Tốc độ dòng 1,2 mL/phút, sử dụng bƣớc sóng 281 nm, thể tích
tiêm mẫu 20 μL. Khoảng tuyến tính của phƣơng pháp từ 1-50 μg/mL. Giới hạn phát
hiện và giới hạn định lƣợng lần lƣợt là 0,10 μg/mL và 0,33 μg/mL.
1.2.2. Phƣơng pháp phân tích lƣợng vết triclosan và triclocarban
Với đối tƣợng mẫu nƣớc thải, bụi, trầm tích hay mẫu sinh học… hàm lƣợng
triclosan và triclocarban thấp (cỡ ppb) đòi hỏi thiết bị có độ nhạy cao. Do đó,
13


triclosan và triclocarban thƣờng đƣợc định lƣợng trên thiết bị sắc ký khí khối phổ
(GC-MS) hoặc sắc ký lỏng khối phổ (LC-MS), các thiết bị này cho phép phân tích
triclosan và triclocarban ở mức hàm lƣợng vết, với độ nhạy, độ chọn lọc, chính xác
cao.
Tác giả Pin Zhang và các cộng sự [34] đã nghiên cứu xác định hàm lƣợng
triclosan và triclocarban trong sữa mẹ. Mẫu sữa đƣợc chiết bởi acetonitrile, làm
sạch bởi cột chiết pha rắn C18, sau đó đƣợc cắt mạch bởi enzym βglucuronidase/arylsulfatase. TCS và TCC đƣợc định lƣợng trên thiết bị sắc ký lỏng
khối phổ Water, sử dụng cột tách HSS T3 (100 mm x 2,1 mm, 1,8 µm), pha động
gồm nƣớc và methanol, tốc độ dòng 0,3 mL/ phút với chƣơng trình gradient. Các
tác giả lựa chọn chế độ ion hóa âm và sử dụng chất nội chuẩn đồng vị để định
lƣợng. Kết quả thu đƣợc khoảng tuyến tính của TCS từ 0,2 – 20 µg/L và TCC 0,02
– 2 µg/L. Giới hạn định lƣợng TCS là 0,41 µg/kg và TCC là 0,03 µg/kg. Hiệu suất
thu hồi của các mẫu thêm chuẩn ở 3 mức nồng độ từ 100,2 – 119,3%, độ lệch chuẩn
tƣơng đối từ 5,91 – 11,31%.
Nhóm nghiên cứu của Yinan Wang và các cộng sự [33] đã nghiên cứu phƣơng
pháp xác định triclosan và triclocarban trong nƣớc ngoài môi trƣờng. Phƣơng pháp
sử dụng hỗn hợp silicon dioxide/ polystyrene để tách chiết và làm giàu mẫu, định
lƣợng trên thiết bị sắc ký lỏng khối phổ, chế độ ion hóa phun điện tử (HPLC-ESIMS). Giới hạn phát hiện của triclosan và triclocarban tƣơng ứng là 1 ng/L và

2,5ng/L. Hiệu suất thu hồi trên các mẫu thêm chuẩn từ 89,5 – 96,8%, độ lệch chuẩn
tƣơng đối RSD < 5,7%.
Tác giả Ru-Song Zhao và cộng sự [22] dùng phƣơng pháp HPLC-ESIMS/MS xác định triclosan trong môi trƣờng nƣớc. Phƣơng pháp sử dụng cột XDBC8 (4,6 mm × 150 mm; 5 μm) với pha động 10 mmol/L ammonium acetat :
methanol (2:8, v/v), tốc độ dòng là 0,8 mL/phút. Giới hạn phát hiện của TCS trong
nƣớc là 0,35 ppb. Khoảng nồng độ các mẫu đƣợc nghiên cứu là 2,5 – 500 ppb.
Tác giả Chris D. Metcalfe và Shaogang Chu [24] đã xác định triclosan và
triclocarban trong bùn và xử lý chất rắn sinh học từ các nhà máy xử lý nƣớc thải đô
thị. Nghiên cứu sử dụng phƣơng pháp chiết pha lỏng áp suất cao, làm sạch bởi cột
14